Zvětšit / “Agrivoltaics” studie jako jeden na obrázku zde v Massachusetts nachází mnoho plodin, které se párují dobře se solárními panely.NREL / Flickr
Solární panely se mohou zdát, jako by s nimi přímo konkurovaly rostlin. Jeden zachycuje sluneční světlo, aby dělal fotosyntézu, druhý chce vzít to tlačit elektrony. Platí určitě pravidla Highlander, a na pozemku může být jen jeden, že?
Ve skutečnosti to není hra s nulovým součtem. Některé rostliny budou hořet přímé slunce, konec konců, a tak existuje spousta potravinářských plodin, které rádi by sdíleli svůj prostor s panely. A jako nová studie pod vedením show Grega Barrona-Gafforda z Arizonské univerzity, kombinace není nutně kompromisem – některé existují synergie, které mohou přinést významné výhody solární zemědělství.
Všichni vyhrávají
Barron-Gafford a kol. zaměřené na suché oblasti, jako je Americký jihozápad, kde je voda pro plodiny omezující a věci se předpokládá, že se vyschnou. Stín poskytovaný solárními panely by mohla snížit teplotu povrchu půdy a vypařování, vědci si mysleli, a vegetace by mohla panely podobně zachovat oni sami trochu chladnější než holé pozemní instalace. Od té doby účinnost solárního panelu klesá při vysoké teplotě, což by mohlo znamenat více vyrobené elektřiny.
Aby to mohli vyzkoušet, vytvořili vědci na léto tři pozemky měsíce: jeden pouze solární panely, jeden pouze s plodinami a jeden s oba. Solární panely byly v tomto případě postaveny tak, aby stály trochu nad 3 metry od země – vyšší než typické solární pole. Všechno tři pozemky byly zavlažovány stejným způsobem a teploty, vlhkost, a byla sledována vlhkost půdy. Cherry rajčata, jalapeños a Jako testované plodiny byly vybrány chiltepin papriky.
Výsledky ukázaly, že kombinace věcí změnila teploty, podle očekávání. Teplota vzduchu zůstala o něco vyšší než 1 ° C chladnější během dne v průměru, ale také zůstaly teplejší asi 0,5 ° C přes noc. Teplota solárních panelů však byla asi 9 ° C chladnější během dne kvůli růstu pod nimi. vzduch byl také o něco méně suchý pod solárními panely a půdou vysychal pomaleji mezi zalévání.
Nejlepší rajčata
Pokud jde o plodiny, došlo k některým významným rozdílům. Tak jako papriky chiltepinu jsou upraveny na stín, byly značně šťastnější s některými solárními panely nad hlavou. Růst byl vypočítán v z hlediska absorpce CO2, a to bylo o 33% vyšší v EU kombinovaný pozemek. Účinnost využití rostlin v rostlinách nebyla změna, tak také oni používali více půdní vlhkosti jak oni rostli. Hmotnost paprik, které vyprodukovali, se však pod sluneční paprsky ztrojnásobili panely.
Na druhé straně jalapeños vzrostl o 11% méně CO2 pod panely, což ukazuje, že navíc chyběly sluneční světlo. Přesto se jejich vodní účinnost výrazně zvýšila, a spotřebovali o 65% méně vody. Množství vyrobených paprik mírně klesl, ale ne za chybové pruhy.
A konečně, cherry rajčata zaznamenala 65% nárůst Spotřeba CO2 a 65% zvýšení účinnosti využití vody. Vyráběli dvakrát tolik ovoce při použití stejného množství voda.
Na základě křivek tepelné účinnosti těchto slunečních paprsků panely, vědci vypočítali, že chladnější teploty by měla v létě zvýšit výrobu elektřiny asi o 3% měsíce, průměrně na 1% zisk za celý rok.
Vědci vidí potenciál zde (a podobně) „Agrivoltaické“ experimenty jinde), které stojí za prozkoumání a optimalizaci. Instalace solárních panelů nemusí být kompatibilní se stroji používanými ke sklizni mnoha plodin a posilováním panely vyšší ze země náklady navíc. Ale existují konfigurace pro určité plodiny v určitých oblastech, které mohou hodně smyslu. Zemědělci mohli šetřit vodu, vydělávat peníze ze sluneční energie pronájem, a možná dokonce zjistí, že pracovníci jsou mnohem pohodlnější a bezpečnou práci pod některým stínem – to vše při současném umožnění slunečních polí rozšířit se v těchto oblastech, aniž by konkurovaly půdě zemědělství.
Nature Sustainability, 2019. DOI: 10.1038 / s41893-019-0364-5 (O DOI).
